環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)(固廢方向)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題、深度、內(nèi)容的探討

茍劍鋒 程修文 張新怡 武 岳 郝斯貝 李夢(mèng)倩 郭若男

蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 甘肅蘭州 730000

環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)是運(yùn)用環(huán)境科學(xué)、工程學(xué)和其他有關(guān)學(xué)科的理論和方法，研究合理保護(hù)和利用自然資源，控制和防治環(huán)境污染，以改善環(huán)境質(zhì)量，促進(jìn)人類(lèi)與自然協(xié)調(diào)發(fā)展的工程技術(shù)學(xué)科[1]。本專(zhuān)業(yè)主干課程包括水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處置與資源化、物理性污染控制工程等，是目前國(guó)家勘察設(shè)計(jì)注冊(cè)環(huán)保工程師考試的主要內(nèi)容。

畢業(yè)設(shè)計(jì)作為架構(gòu)學(xué)生從理論學(xué)習(xí)到實(shí)際工作崗位的橋梁，其良好的教學(xué)模式和有效的組織管理，不僅有助于理論研究和工程應(yīng)用并重的技術(shù)應(yīng)用型高級(jí)人才的培養(yǎng)，也極有助于本科教學(xué)階段創(chuàng)新性教育理念和模式的深入實(shí)施[3]。筆者多年從事固體廢物處置與資源化方向的本科教學(xué)、工程設(shè)計(jì)等工作，結(jié)合多年來(lái)固廢方向本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)，以生活垃圾填埋場(chǎng)庫(kù)區(qū)工程設(shè)計(jì)為例，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題、設(shè)計(jì)深度、設(shè)計(jì)內(nèi)容等進(jìn)行探討，以期為環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)提供一定的建議。

1 畢業(yè)設(shè)計(jì)選題

本校一直非常重視本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的選題工作，目前學(xué)校制訂了《蘭州大學(xué)本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))指導(dǎo)手冊(cè)》《蘭州大學(xué)本科畢業(yè)論文工作規(guī)范》，對(duì)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的選題與開(kāi)題提出了明確的要求，環(huán)境科學(xué)與工程系明確規(guī)定，畢業(yè)設(shè)計(jì)類(lèi)選題在所有畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))選題中所占比例為三分之二以上。環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)作為一門(mén)交叉性非常強(qiáng)的工科專(zhuān)業(yè)，特別是固體廢物處理與處置方向，畢業(yè)選題又有其自身的特點(diǎn)。

首先，作為環(huán)境工程的主要課程，固體廢物處置與資源化的內(nèi)容既包括對(duì)固體廢物進(jìn)行管理和污染控制的處理處置技術(shù)，也包括對(duì)固體廢物作為可再生資源進(jìn)行利用的各類(lèi)資源化技術(shù)[3]，由此來(lái)看，作為一門(mén)典型的交叉學(xué)科，固體廢物處置與資源化方向的知識(shí)點(diǎn)比較多。生活垃圾填埋技術(shù)是目前國(guó)內(nèi)外生活垃圾處置的主要方法之一，其工程設(shè)計(jì)內(nèi)容除環(huán)境工程外，還涉及其他工科專(zhuān)業(yè)多方面的知識(shí)內(nèi)容，將生活垃圾填埋場(chǎng)庫(kù)區(qū)工程設(shè)計(jì)作為畢業(yè)選題，能夠讓學(xué)生很好地掌握和熟悉環(huán)境工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，同時(shí)對(duì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)也有一定的了解和認(rèn)識(shí)。

其次，1988年我國(guó)發(fā)布關(guān)于填埋場(chǎng)建設(shè)的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ17-88)，至今，此標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了2004年、2013年兩次較大的修訂和完善，和填埋場(chǎng)相關(guān)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范也有相應(yīng)的更新，以上是國(guó)內(nèi)經(jīng)過(guò)近三十年的發(fā)展，在認(rèn)真總結(jié)國(guó)內(nèi)外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、參考有關(guān)國(guó)際和國(guó)內(nèi)先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上制定的。可以說(shuō)，生活垃圾填埋工程設(shè)計(jì)和施工技術(shù)的發(fā)展和更新非常快。將生活垃圾填埋場(chǎng)庫(kù)區(qū)工程設(shè)計(jì)作為畢業(yè)選題，能夠讓學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分了解環(huán)境工程領(lǐng)域特別是固體廢物處置方面工程設(shè)計(jì)的變遷及新方法、新技術(shù)，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的工科思維具有很好的促進(jìn)作用，能夠使學(xué)生對(duì)工程設(shè)計(jì)有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，為以后工作或下一步研究生階段學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

最后，本校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)在三年級(jí)生產(chǎn)實(shí)習(xí)過(guò)程中均安排有當(dāng)?shù)刂苓吘哂械湫鸵饬x的填埋場(chǎng)，筆者通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)講解、組織討論等形式，使學(xué)生對(duì)填埋場(chǎng)有一個(gè)由淺至深、較為清晰的認(rèn)識(shí)，為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)選題階段，布置給學(xué)生的題目為生活垃圾填埋場(chǎng)庫(kù)區(qū)工程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)所需的場(chǎng)區(qū)地形圖均為實(shí)測(cè)1:1 000地形圖，同時(shí)提供相關(guān)場(chǎng)區(qū)影像資料、地質(zhì)勘查報(bào)告，以及相關(guān)填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)的可行性研究報(bào)告、初步設(shè)計(jì)、施工圖等資料。以上這些既能夠讓學(xué)生對(duì)選題所在場(chǎng)區(qū)有很好的直觀認(rèn)識(shí)，又能夠讓學(xué)生明確畢業(yè)設(shè)計(jì)做什么、如何做。

2 畢業(yè)設(shè)計(jì)深度

目前，各大高校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)本科教學(xué)一般規(guī)定畢業(yè)設(shè)計(jì)深度為初步設(shè)計(jì)深度，但從具體的指導(dǎo)過(guò)程和學(xué)生完成的情況來(lái)看，效果往往并不很理想，究其原因是多方面的，筆者認(rèn)為主要有以下原因。

對(duì)環(huán)境工程相關(guān)設(shè)計(jì)深度的規(guī)定可以參考的是在《市政公用工程設(shè)計(jì)文件編制深度規(guī)定》(2013年版)[4]第九篇環(huán)境衛(wèi)生工程中，對(duì)工程可行性研究報(bào)告、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)的文件編制深度均有詳盡的規(guī)定。由于環(huán)境工程是一門(mén)交叉性很強(qiáng)的工程學(xué)科，這就要求指導(dǎo)教師應(yīng)該有一定的工程實(shí)踐經(jīng)歷。近十幾年來(lái)，我國(guó)高校特別是研究性大學(xué)對(duì)教師隊(duì)伍的考核總體來(lái)說(shuō)將科學(xué)研究放在首位，導(dǎo)致師資力量特別是年輕教師工程經(jīng)歷相對(duì)缺乏，往往對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的設(shè)計(jì)深度把握不夠，導(dǎo)致學(xué)生做具體設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)法很好地完成相應(yīng)的任務(wù)。如今，許多學(xué)校已意識(shí)到工科專(zhuān)業(yè)師資培訓(xùn)的重要性，一些高校也要求新留任的工科專(zhuān)業(yè)教師，應(yīng)在和自己研究領(lǐng)域相關(guān)的設(shè)計(jì)院、研究所或企業(yè)進(jìn)行一定時(shí)限的實(shí)訓(xùn)，應(yīng)該說(shuō)這對(duì)教師指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)是很有積極意義的。

在前述《市政公用工程設(shè)計(jì)文件編制深度規(guī)定》(2013年版)中，對(duì)環(huán)境衛(wèi)生工程初步設(shè)計(jì)文件的規(guī)定，除了設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、工藝設(shè)計(jì)外，對(duì)總圖運(yùn)輸、總平面布置、豎向設(shè)計(jì)、公用工程設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)深度均有明確的說(shuō)明，對(duì)相關(guān)圖紙的設(shè)計(jì)深度也有要求，如必須要說(shuō)明場(chǎng)(廠)區(qū)豎向設(shè)計(jì)及場(chǎng)地排洪設(shè)計(jì)等。生活垃圾填埋場(chǎng)庫(kù)區(qū)工程初步設(shè)計(jì)文件，在總平面布置圖、庫(kù)區(qū)整平平面圖等相對(duì)重要的圖紙中，均須標(biāo)注X坐標(biāo)、Y坐標(biāo)、海拔高程等信息。從多年指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)來(lái)看，只要給學(xué)生制定好計(jì)劃，按照初步設(shè)計(jì)的深度去要求，一般情況下均能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，取得較為理想的效果。

在畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)過(guò)程中經(jīng)常遇見(jiàn)的情況是學(xué)生在完成了設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和工藝設(shè)計(jì)等以后，沒(méi)有嚴(yán)格按照初步設(shè)計(jì)深度的要求進(jìn)行后續(xù)設(shè)計(jì)及繪制相關(guān)圖紙，使得畢業(yè)設(shè)計(jì)變得相對(duì)淺薄。只有指導(dǎo)教師和學(xué)生對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)深度有足夠的認(rèn)識(shí)，循序漸進(jìn)去完成，才能達(dá)到預(yù)期效果。

3 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容

工科類(lèi)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)，一般包括文獻(xiàn)綜述、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)、專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)翻譯、圖紙等內(nèi)容。一個(gè)完整的生活垃圾填埋場(chǎng)工程設(shè)計(jì)，一般需要環(huán)境工程、水利工程、給排水工程、建筑工程、結(jié)構(gòu)工程、道路工程、電氣工程、工程概算等專(zhuān)業(yè)的工程師協(xié)同完成，這其中環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)是主要專(zhuān)業(yè)，在實(shí)際中，環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)工程師一般會(huì)承擔(dān)項(xiàng)目的總體負(fù)責(zé)人，由其來(lái)協(xié)調(diào)其他專(zhuān)業(yè)配合共同完成設(shè)計(jì)任務(wù)。

由以上可以看出，一個(gè)生活垃圾填埋場(chǎng)工程設(shè)計(jì)涉及多方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，在本科畢業(yè)設(shè)計(jì)中涵蓋所有內(nèi)容顯然是不現(xiàn)實(shí)的，所以，我們?cè)诖_定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目時(shí)限定為“生活垃圾填埋場(chǎng)庫(kù)區(qū)工程設(shè)計(jì)”，這樣既能讓學(xué)生按照初步設(shè)計(jì)深度的要求認(rèn)真扎實(shí)做好環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)方面的設(shè)計(jì)，得到很好的工程訓(xùn)練，同時(shí)又能對(duì)其他專(zhuān)業(yè)有必要的了解，為以后工作或進(jìn)一步考取研究生后的科研奠定基礎(chǔ)。

對(duì)于設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)的撰寫(xiě)，一般情況下，首先應(yīng)該提供給學(xué)生場(chǎng)區(qū)所在地的總體規(guī)劃、當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有人口、未來(lái)一定年限的人口增長(zhǎng)率、設(shè)計(jì)年限、生活垃圾收運(yùn)范圍等資料，以此確定填埋場(chǎng)的有效庫(kù)容和總庫(kù)容，下一步按照總庫(kù)容，在給定的場(chǎng)區(qū)1:1 000實(shí)測(cè)地形圖上繪制填埋場(chǎng)總平面布置圖，然后完成后續(xù)說(shuō)明書(shū)、計(jì)算書(shū)及圖紙。

設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)章節(jié)一般包括場(chǎng)區(qū)概況、規(guī)模的確定、工藝設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等內(nèi)容。設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)則包括填埋規(guī)模、庫(kù)區(qū)整平土石方(庫(kù)底和側(cè)壁)、垃圾壩工程量、滲瀝液產(chǎn)生量及調(diào)節(jié)池(或滲瀝液處理站規(guī)模)、填埋氣體、防洪工程、土石方平衡、防滲材料用量等計(jì)算。圖紙要求學(xué)生按照前述初步設(shè)計(jì)深度的要求，完成填埋工藝設(shè)計(jì)圖(包括工藝流程和填埋作業(yè))，垃圾填埋場(chǎng)總平面布置圖，垃圾填埋場(chǎng)場(chǎng)地整平布置圖，場(chǎng)地整平縱、橫剖面圖，防滲、導(dǎo)氣、排液構(gòu)造圖，滲瀝液收集導(dǎo)排系統(tǒng)平面布置圖，填埋氣體收集導(dǎo)排系統(tǒng)平面布置圖，垃圾填埋場(chǎng)封場(chǎng)平面布置圖，垃圾填埋場(chǎng)封場(chǎng)縱斷面圖，垃圾壩平面布置圖，垃圾壩剖面圖，垃圾填埋場(chǎng)防洪工程平面布置圖，垃圾填埋場(chǎng)雨污分流平面布置圖，垃圾填埋場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)平面布置圖等圖紙。

需要說(shuō)明的是，學(xué)生在完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)、圖紙的過(guò)程中，三部分工作基本是同步進(jìn)行、相互依托的，不能先完成一部分再完成其他。如滲瀝液調(diào)節(jié)池的計(jì)算，需要先在設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)中完成填埋規(guī)模預(yù)測(cè)、在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中完成規(guī)模確定、在總平面布置圖中繪制庫(kù)區(qū)布置后獲得占地面積數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上才能進(jìn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

目前許多高校正在實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，強(qiáng)調(diào)以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)的課程和教學(xué)體系建設(shè)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題、設(shè)計(jì)深度、設(shè)計(jì)內(nèi)容是工科類(lèi)本科階段畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，需要教師對(duì)工程設(shè)計(jì)有一定的了解和熟悉，按照工程技術(shù)的特點(diǎn)，合理制訂相應(yīng)的計(jì)劃，才能有效地指導(dǎo)學(xué)生較好地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。同時(shí)加大實(shí)踐內(nèi)容的教學(xué)，加強(qiáng)與實(shí)習(xí)單位的聯(lián)系，不斷優(yōu)化專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)模式，為社會(huì)培養(yǎng)高素質(zhì)的環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)人才。

參考文獻(xiàn)

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